[发明专利]激光发射装置、激光接收装置及激光雷达

说明书

本申请实施例涉及雷达技术领域，公开了一种激光发射装置、激光接收装置及激光雷达，该激光发射装置包括：光源载体；第一基座，位于光源载体的一侧；光源，设置于光源载体相对于第一基座的另一侧，用于向探测区域发射激光；第一透镜，设置于光源的出光侧，用于接收激光，并减小激光的光束发散角；第二透镜，设置于第一基座上，用于接收第一透镜输出的激光并进行准直后输出；第一透镜和第二透镜的光焦度占激光发射装置的总光焦度的比例分别为第一比例和第二比例，并且，第一比例和第二比例均大于0，第一比例与第二比例之和为1。通过上述方式，本申请实施例降低了激光雷达中光学元件的承载部件发生变形时对激光光束指向角的影响。

技术领域

本申请实施例涉及雷达技术领域，具体涉及一种激光发射装置、激光接收装置及激光雷达。

背景技术

随着科技的发展，激光雷达技术已从最初的激光测距技术，逐步发展了激光跟踪、激光测速、激光扫描成像和激光多普勒成像等技术，因此出现了各种不同种类的激光雷达，被广泛应用于各个领域。例如在机器人领域，利用激光雷达帮助机器人实现自主定位导航；在无人车领域，利用激光雷达自主感知道路环境及规划路线；在无人机领域，利用激光雷达规避障碍物；在增强现实（Augmented Reality，AR）/虚拟现实（Virtural Reality，VR）领域，利用激光雷达精准定位三维空间位置等等。

激光雷达是以发射激光光束来探测目标物体的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是激光发射装置先向目标发射用于探测的出射光信号，然后激光接收装置接收从目标物体反射回来的反射光信号，将反射光信号与出射光信号进行比较，处理后可获得目标物体的有关信息，例如距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。激光雷达至少包括激光发射装置和激光接收装置。

基于激光雷达的工作原理，只有激光发射装置发出的用于探测的激光能准确到达目标物，并且激光接收装置能准确接收到目标物反射回来的激光，才能实现对目标物体的有效探测。通常激光雷达中的激光发射装置和激光接收装置的位置是固定的。但是，激光发射装置中各部件通常由不同的材料制成，而不同的材料有不同的热膨胀系数（Coefficientof thermal expansion，CTE），因此在高低温环境下或对激光雷达进行可靠性试验等情况下，易导致上述由不同的CTE材料制成的部件发生不同的变形。若光学元件的承载部件发生变形，将使得部件之间发生偏移，从而导致激光发射装置发出的激光光束发生偏移，即发出的激光光束无法准确到达目标物，也即无法完成探测。因此，在高低温环境下或对激光雷达进行可靠性试验后等情况下，如何确保激光雷达能对目标物进行有效探测，是需要解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种激光发射装置、激光接收装置及激光雷达，用于解决现有技术中存在的激光雷达中光学元件的承载部件发生变形后，导致激光发射装置发射的激光光束指向角发生变化的问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种激光发射装置，所述激光发射包括：光源载体；第一基座，设置于所述光源载体的一侧；光源，设置于所述光源载体相对于所述第一基座的另一侧，用于向探测区域发射激光；第一透镜，设置于所述光源的出光侧，用于接收所述激光，并减小所述激光的光束发散角；第二透镜，设置于所述第一基座上，用于接收所述第一透镜输出的激光，并对接收到的激光进行准直后输出；其中，所述第一透镜的光焦度占所述激光发射装置的总光焦度的比例为第一比例，所述第二透镜的光焦度占所述激光发射装置的总光焦度的比例为第二比例，并且，所述第一比例和所述第二比例均大于0，所述第一比例与所述第二比例之和为1。

在一种可选的方式中，所述第一比例大于所述第二比例。

在一种可选的方式中，所述第一透镜通过第一固定件固定于所述光源载体上或直接固定于所述光源载体上，或

所述第一透镜通过第一固定件固定于所述第一基座上或直接固定于所述第一基座上。

在一种可选的方式中，所述第一固定件为第一悬臂结构，所述第一透镜固定于所述第一悬臂结构的自由端。